Nghiên cứu lựa chọn kết cấu chống giữ hợp lý đường lò dọc vỉa đá vỉa 10 cánh bắc mức 80 công ty than mạo khê tkv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGÔ VĂN GIÁP NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN KẾT CẤU CHỐNG GIỮ HỢP LÝ ĐƯỜNG LÒ DỌC VỈA ĐÁ VỈA 10 CÁNH BẮC MỨC -80 CÔNG TY THAN MẠO KHÊ -TKV Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm Mã số: 60580204 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Tuấn Minh HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Ngô Văn Giáp năm 2015 MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng biểu MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC KẾT CẤU CHỐNG VÀ PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan kết cấu chống giữ đường lò 1.2 Cơ sở phương pháp lựa chọn thiết kế kết cấu chống giữ cho đường lò Việt Nam 1.3 Nhận định chung thực trạng chống giữ cơng trình ngầm, mỏ Việt Nam 12 1.4 Nhận xét chương 17 Chương 2: HIỆN TRẠNG KẾT CẤU CHỐNG CÁC ĐƯỜNG LÒ Ở MỎ 20 THAN MẠO KHÊ - TKV 2.1 Vài nét Mỏ than Mạo Khê 20 2.2 Các loại hình kết cấu chống giữ đường lò dọc vỉa đá mỏ than mỏ Than Mạo Khê 21 2.3 Hiện trạng số kết cấu chống giữ 26 2.4 Một vài nhận xét kết luận 29 Chương 3: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, CÁC THAY ĐỔI ĐỊA CHẤT THƯỜNG GẶP MỎ MẠO KHÊ VÀ LOẠI KẾT CẤU CHỐNG THÍCH HỢP 3.1 Tổng quan điều kiện địa hình, địa chất khu vực mỏ Mạo Khê 33 33 3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình khu vực mỏ 33 3.1.2 Cấu trúc địa chất khu mỏ Mạo Khê 34 3.2 Đặc điểm địa chất vỉa 10 cánh Bắc (từ tuyến I - IIa) 36 3.2.1 Đặc điểm địa chất 36 3.2.2 Đặc điểm địa chất cơng trình - Địa chất thủy văn 37 3.3 Các thay đổi điều kiện địa chất thường xảy đường lò dọc vỉa đá mỏ Mạo Khê 39 3.3.1 Đường lò qua phay phá, đứt gãy 44 3.3.2 Đường lò qua khối đá nứt nẻ 47 3.3.3 Hiện tượng bùng nền, nén bẹp lò, ảnh hưởng tầng khai thác 51 3.3.4 Đường lò qua lớp đất đá phong hóa 53 3.4 Phân tích, lựa chọn kết cấu chống phù hợp 53 3.4.1 Lựa chọn kết cấu chống thích hợp với đường lị dọc vỉa đá vỉa 54 3.4.2 Tính tốn thiết kế kết cấu chống giữ cơng trình ngầm 67 3.5 Nhận xét chương 85 KẾT LUẬN 87 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Đà CƠNG BỐ 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên Bảng Trang Bảng 1.1 Loại kết cấu khả nhận tải tương đối Bảng 1.2 Các loại kết cấu chống Bảng 1.3 Các giải pháp bảo vệ hay chống tạm 12 Bàng 3.1 Bảng tổng hợp tiêu lý đá 37 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp cơng trình vỉa 10 cánh Bắc 39 Bảng 3.3 Sự hình thành khối sập lở đường lò dọc 42 vỉa mỏ Mạo Khê Bảng 3.4 Các dạng cố xây dựng cơng trình ngầm 43 Bảng 3.5a Bảng so sánh kết cấu chống 65 Bảng 3.5b Bảng so sánh kết cấu chống 66 Bảng 3.6 Bảng giá trị ka 69 11 Bảng 3.7 Khoảng cách mặt yếu 72 12 Bảng 3.8 Kết tính nội lực 84 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Lựa chọn kết cấu chống theo phân loại RMR 11 Bieniawski Hình 2.1 Ví dụ hình dạng, kích thước lị dọc vỉa đá 21 Cơng ty than Mạo Khê Hình 2.2 Ví dụ khung chống thép CBII lò dọc vỉa đá 23 Hình 2.3a Ví dụ kết cấu neo bê tơng cốt thép 24 Hình 2.3b Ví dụ sơ đồ chống neo bê tơng cốt thép 25 Hình 2.4 Ví dụ loại vỏ bê tơng sử dụng Mạo Khê 26 Hình 2.5 Ví dụ chống bị nén mạnh bên vách lị dọc vỉa 27 đá vỉa 10 Đơng Hình 2.6 Vì chống bị nén ép hơng đư ợc thay chống 27 móng ngựa Hình 2.7 Vì chống hình tròn áp dụng Mạo Khê 28 10 Hình 2.8 Vì chống bị nén dọc vỉa than vỉa 10 mức -25 28 Mạo Khê Hình 2.9 Vì chống thép CBII -22 áp dụng lò 11 29 dọc vỉa đá xuyên vỉa đá với điều kiện đất đá khác Mạo Khê 12 Hình 3.1 Mặt cắt dọc đoạn lị vỉa 10 CB mức -80 36 13 Hình 3.2 Các dạng đứt gãy phổ biến 45 14 Hình3.3 Mặt cắt ngang đường lị dọc vỉa đá 47 15 Hình 3.4 Các khả hình thành khối nêm (khối nứt) xung 48 quanh khoảng trống cơng trình ngầm TT Tên hình vẽ Trang 16 Hình 3.5 Các trạng thái khe nứt: a) Kín; b) Hở, mở; c) Có 49 chất lấp nhét 17 Hình 3.6 Hiện tượng bùng [14] 52 18 Hình 3.7 Các dạng kết cấu chống linh hoạt kích thước 55 19 Hình 3.8 a) Khớp ma sát với thép lịng máng 56 20 Hình 3.9 a).Cấu tạo gơng dạng trịn ; b) dạng dẹt vai bị 56 21 Hình 3.10a Vỏ bê tơng phun linh hoạt kích thước với khe 57 biến dạng b) với ống thép lồng dẻo; c) với khối bê tổng 22 Hình 3.11 Miệng cột chống bị xé rách, gơng bị phá 58 23 Hình 3.12 Khung thép ba khớp 59 24 Hình 3.13 Vì chống linh hoạt: 03 đoạn xà hai cột; Và hai 60 xà hai cột 25 Hình 3.14 Bố trí khớp trượt ma sát lò chịu tải trọng lệch 60 26 Hình 3.15 Khung chống thép bố trí ray khung gỗ gia 61 cường 27 Hình 3.16 Sơ đồ bố trí neo tùy theo đặc điểm cấu trúc 62 28 Hình 3.17 Kết cấu neo chống giữ mỏ hầm lị 62 29 Hình 3.18 Sử dụng chống không cân đối trụ 63 vỉa có tính trương nở 30 Hình 3.19 Tổ hợp kết cấu chống cho đường lò khối đá 64 31 Hình 3.20 Hướng biến dạng chống có góc dốc 68 định 32 Hình 3.21 Sơ đồ tính tốn Gluscơ 69 33 Hình 3.22 Biểu đồ k 71 TT Tên hình vẽ Trang 34 Hình 3.22a 72 35 Hình 3.22b 73 36 Hình 3.22c 73 37 Hình 3.22d 74 38 Hình 3.23 Vịm cân theo Protodiakonov Tximbarevich 75 39 Hình 3.24 Biểu đồ áp lực 75 40 Hình 3.25 Sơ đồ giải tốn tả trọng khơng đối xứng 76 41 Hình 3.26 Sơ đồ xác định thành phần phản lực R1 R2 77 42 Hình 3.27 Sơ đồ xác định biểu đồ mơmen lực dọc phần 78 vịm bên phải 43 Hình 3.28 Sơ đồ xác định mơmen lực dọc phần vịm bên trái 79 44 Hình 3.29 Sơ đồ xác định lực dọc phía phải vịm 80 45 Hình 3.30 Sơ đồ xác định lực cắt phần vịm trái 80 46 Hình 3.31 Biểu đồ áp lực 82 47 Hình 3.32 Biểu dồ Mơmen 82 48 Hình 3.33 Biểu đồ lực dọc 83 49 Hình 3.34 Biểu dồ lực cắt 83 50 Hình 3.35 Vị trí khớp hợp lý tùy thuộc vào hướng tác động 85 áp lực MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đất nước ta thời kì phát triển mạnh mẽ, việc xây dựng cơng trình nói chung đặc biệt cơng trình ngầm mỏ phục vụ nhu cầu thực tiễn lớn Tuy nhiên, việc xây dựng cơng trình mỏ ln gặp phải khó khăn định thường xuyên gặp phải thay đổi địa chất yếu tố bất lợi khác Trong q trình thi cơng đường lị mỏ thường phải đào qua tầng địa chất khác nhau, đặc biệt qua vùng đất đá gặp thay đổi địa chất gắn liền với nguy xảy cố gây thiệt hại người, tài sản lớn, làm chậm tiến độ thi cơng tăng giá thành cơng trình Vì việc nghiên cứu, phân tích chế chống giữ đường lị thích ứng với thay đổi địa chất vấn đề cấp bách cần phải nghiên cứu cụ thể Trong thời gian gần đây, với tiến ngành khoa học kĩ thuật, công nghệ thi cơng đường hầm có phát triển vượt bậc đặc biệt lĩnh vực khoa học vật liệu Các kết cấu chống phát triển sử dụng xây dựng cơng trình ngầm nói chung ngày đa dạng phong phú hướng tới giảm thiểu tối đa tổn thất người của, rút ngắn thời gian, giá thành thi công Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, tác giả quan tâm, đề xuất giải pháp chống giữ cho đường lị mỏ than Mạo Khê có ý đến thay đổi địa chất, cụ thể cố có nguyên nhân điều kiện địa chất tiềm ẩn khối đá như: tượng tróc vỡ, sập lở, biến dạng mạnh… Vì đề tài “Nghiên cứu lựa chọn kết cấu chống giữ hợp lý lò dọc vỉa đá vỉa 10 cánh Bắc mức -80 Công Ty than Mạo Khê -TKV” cần thiết có ý nghĩa thực tiễn giai đoạn 2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu chống giữ cho đường lị cơng ty than Mạo Khê, có ý thay đổi địa chất - Phạm vi nghiên cứu: Đường lò dọc vỉa đá vỉa 10 cánh Bắc mức -80 đào đá có thay đổi điều kiện địa chất Mục đích đề tài Nghiên cứu, lựa chọn kết cấu chống giữ hợp lý đường lị dọc vỉa đá thích hợp với thay đổi địa chất mỏ hầm lò Đề xuất cải thiện, thay đổi kết cấu chống tối ưu thích hợp với thay đổi địa chất mỏ hầm lò Nội dung nghiên cứu - Phân tích tính kết chống sử dụng giới Việt Nam cụ thể mỏ than Mạo Khê - Phân tích, đánh giá điều kiện địa chất, địa chất thủy văn cơng trình khu vực đường lị dọc vỉa đá vỉa 10 mức - 80 mỏ than Mạo Khê - Lựa chọn kết cấu chống giữ hợp lý lò dọc vỉa đá vỉa 10 CB mức -80 mỏ than Mạo Khê - TKV - Kiến nghị biện pháp đào kết cấu chống đỡ thi công đường lò qua vùng đất đá thay đổi địa chất áp dụng vào đường lò Mỏ than Mạo Khê Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết cấu chống tổng hợp kết nghiên cứu, phân tích, kết hợp với kết quan sát thực tế, thử nghiệm thực tế, điều chỉnh thực tế kết cấu chống đào lò qua vùng đất đá thay đổi địa chất Từ kết nghiên cứu lựa chọn giải pháp chống đỡ hợp lý nhằm giảm thiểu công tác xén chống tu sửa chữa đường lò 79 Ey2  qs  y y2  Px x  l px  N q   R2 sin  y  Ey2 cos y  Px sin  y M q  R2 x  qs  (3.17)   R2 sin  y  qs y cos y  Px sin  y b/ Phần vòm bên trái qnx lp x qn1 qn2 p Ey2 Ey1 p y x Ey1  y x Ey2 x qs2 Hình 3.28 Sơ đồ xác định mơmen lực dọc phần vịm bên trái E  y2  q s  h h h  y   M q  R2 x  Px x  l px   E  y2  y    qs1 2  h h  y    R2 x  Px x  l px   qs h y    q s1 2   N q  R2 sin  y  Px sin  y  E y2 cos  y  Ey1 cos  y (3.18)  R2 sin  y  Px sin  y  qs cos  y  q s1 h  y  cos  y - Giá trị góc y: góc tạo pháp tuyến đường tiếp tuyến khung chống điểm xét với trục đối xứng khung chống: - Xác định ẩn số Hc2 từ phương trình:  11.H c  1q   H c   Hc2 1q  11 1 y.Mq   N qCos y  F  J 1  y  F  Cos 2 y J (3.19) 80 - Tính tích phân gần theo phương pháp tổng Simsơn S  y.ds  s. y  ba y0  4 y1  y3   yn1   2 y2  y4   yn2   yn  3n (3.20) - Sau tính Hc2 ta tính nội lực khung chống: + Mơmen: Mx = Mq + H c2.M1 + Lực dọc: N x = Nq + H c2.N1 + Lực cắt: giá trị Qx ứng với phần nửa vòm  Phần vòm phải qnx lpx qn1 qn2 p y x Ey2 p x Ey2 x R2 qs2 Hình 3.29 Sơ đồ xác định lực dọc phía phải vịm Qx  R2 Cos y  Px Cos y  Ey2 sin y  H c sin y (3.21)  R2 Cos y  Px Cos y  qs2 y.sin y  Hc sin y  Phần vòm trái qnx lpx qn1 qn2 Ey2 Ey1 p x R2 y Ey1 Hc2 p x y Ey2 Hc2 qs1 x qs2 R2 Hình 3.30 Sơ đồ xác định lực cắt phần vòm trái 81 Qx  R2 Cos y  Px Cos y  E y2 sin y  Ey1.sin y  H c sin  y  R2 Cos y  Px Cos y  qs h.sin  y  qs1 h  y  sin y  H c sin  y (3 22) Bằng phép đo hình học ta xác định tọa độ tiết diện xét sau sử dụng cơng thức đề cập để tính Biểu đồ nội lực dựa kết tính + Tính tốn khả chịu lực cho khung chống Do mặt cắt số có kích thước biên vùng phá huỷ lớn nhất, sử dụng số liệu tính tốn mặt cắt tính tốn chịu lực cho khung chống Hiện mỏ sử dụng khung chống thép CBII - 22 để chống cho đường lò tiết diện 11m2 nên tác giả sử dụng loại thép xác định khoàng cách (bước chống) hợp lý cho khung chống a áp lực Pn1   n  b1  1.41 0.3  0.423 Pn   n  b  1.41 3.3  4.653 T/m2 T/m2 b áp lực hông    Pst   t h  b1   tg  45  t     30    1.41.0.7  3.15  tg  45    0.256 2     Psp   t h  b   tg  45  t     30    1.411.6  3.15  tg  45    1.738 2  Vậy ta có biểu đồ áp lực sau: T/m2 82 2 4.653 T/m 3150 0.423 T/m 0.256 T/m2 2,3 2,3 1.738 T/m2 Biểu đồ áp lực Hình 3.31 Biểu đồ áp lực Từ cơng thức trình tự tính tốn nội lực trình bày ta có kết tính nội lực sau: -1.95 -1.5 0.9 1.95 -0.58 0.50 0.16 0.49 0.09 0.00 Mx Hình 3.32 Biểu dồ Mơmen 0.00 83 -1.15 -3.65 -2.98 -3.84 -2.65 -5.21 -5.21 -10.27 - - -10.27 Nx -5.21 -10.27 Hình 3.33 Biểu đồ lực dọc kết cấu -0.57 -2.23 4.32 1.61 - -7.22 5.43 5.43 5.43 0.47 + 0.33 Qx 0.19 Hình 3.34 Biểu dồ lực cắt kết cấu Sau tính tốn kết nội lực tập hợp bảng 3.9 84 Bảng 3.8 Kết tính nội lực Toạ độ N.q TT sin cos Px p Qtx 0.00 5.43 - 5.21 1.00 0.09 5.43 - 5.21 -5.43 1.00 0.16 5.43 - 5.21 3.42 -2.46 0.75 - 0.58 4.32 - 2.65 -8.77 6.10 -1.88 0.25 - 1,5 1.61 - 3.65 0.00 -11.2 7.27 0.00 0.00 -1,95 -0.5 2.47 -0.50 3.33 6.10 1.44 0.25 1.89 -7.93 1.85 -0.87 4.33 3.42 3.16 0.75 1.95 3.22 - 3.84 -10.7 -4.83 -1.00 0.28 1.00 10.05 1.00 0.50 0.47 - 10.2 1.55 -8.33 -4.68 0.5 -1.00 0.19 0.25 10.05 1.00 0.49 0.33 - 10.2 1.55 -6.02 -4.53 -1.00 0.00 10.0 1.00 0.00 0.19 - 10.2 M q Ntq p N q M1 N1 Mq.y cos2 Mx Lpx Mtq y cos x y  0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 -5.43 0.00 0.50 0.00 1.00 0.00 0.00 -0.22 -1.58 0.5 -0.01 0.25 -5.43 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 -0.87 -3.15 1 -0.06 1.0 0.29 2.08 30 0.50 0.87 1.37 0.14 -0.87 -6.97 10.8 0.87 -1.83 1.08 2.86 60 0.87 0.50 4.65 0.52 -3.74 -3.93 2.47 0.50 2.15 3.15 90 1.00 0.00 8.04 0.98 -7.12 4.06 2.7 3.23 2.86 120 0.87 0.50 10.17 1.35 -13.2 -8.05 4.01 2.08 150 0.50 0.87 10.92 1.52 -14.1 4.30 1.00 180 0.00 1.00 11.03 1.55 4.30 0.50 180 0.00 1.00 11.03 10 4.30 0.00 180 0.00 1.00 11.0 y y Qpx - 0.57 Nx - 1.15 - 2.98 85 Trong thực tế, môi trường đất đá hầm lò dọc vỉa mỏ than Mạo Khê không đồng nhất, đa phần khối đá mềm yếu, nứt nẻ mạnh, áp lực tác dụng lên kết cấu chống không phân bố với giả thuyết Tximbarevich hay Bierbaumer Để phù hợp với tải trọng tác dụng lên kết cấu chống cần nghiên cứu góc cắm nằm vỉa, hướng phân lớp đất đá Với điều kiện định bố trí kết cấu chống cho phù hợp Hình 3.35 Vị trí khớp hợp lý tùy thuộc vào hướng tác động 3.5 N hận xét chương áp lực Chương luận văn đề cập đến điều kiện địa chất dạng tai biến địa chất xảy đường lò dọc vỉa mỏ Mạo Khê Từ đó, lựa chọn kết cấu chống giữ hợp lí tính tốn áp lực lên khung chống cho đường lò đọc vỉa khu mỏ Qua q trình thăm dị khai thác xác định khu mỏ Mạo Khê có mặt đầy đủ loại đá với tỉ lệ lớn sạn kết cát kết, lớp đá sen kẽ địa tầng, cấu tạo dạng khối rắn nhiều nứt nẻ Đất đá khu vực xung quanh lị có đặc điểm địa chất đa dạng phức tạp đòi hỏi phải nghiên cứu khảo sát kỹ yếu tố địa kỹ thuật nhằm phục vụ xây dựng khai thác mỏ Các đường lò dọc vỉa mỏ Mạo Khê qua khu vực đất đá với nhiều điều kiện địa chất khác Chủ yếu xuất đường lò mỏ Mạo Khê Là: Đường lò qua phay phá, đứt gãy; Đường lò qua khối đá mềm yếu khối đá bị nén ép mạnh; Hiện tượng bùng nền, sập lò, nén bẹp lò; 86 Đường lị qua lớp đất đá phong hóa….Các phá huỷ kiến tạo dạng phay phá, đứt gãy có ảnh hưởng lớn đến độ ổn định cơng trình ngầm Khi đào đường lị phục vụ khai thác than trình khai thác than mỏ Mạo Khê có nhiều trường hợp đường lị nằm gần túi khí, nước, đồng thời nước ngầm khối đá thường xuất dạng nước khe nứt, nước lỗ rỗng nước hấp phụ tồn chất lấp nhét có thành phần sét Ngồi đường lị khảo sát sơ cho thấy có đường lị nằm khối đá vừa mềm yếu, vừa bị nén ép mạnh Đây trường hợp phức tạp mà q trình biến đổi học chó thể mơ mơ hình lưu biến giảm bền Các tượng bùng nền, sập lò, nén bẹp lò xảy nhiều mỏ Mạo Khê Trên sở khảo sát trạng khối đá xung quanh số đường lò Mạo Khê cho thấy, đa phần đường lị bố trí khối đá mềm yếu, nứt nẻ mạnh, chí bị vị nhàu, có khả chịu tải thấp 87 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ Kết luận Từ nghiên cứu luận văn tác giả rút kết luận sau: - Do sản lượng khai thác tăng cao, sản xuất mở rộng, cường độ làm việc tăng Khi khai thác xuống sâu hầm lị mối nguy hiểm áp lực mỏ, mức độ tích tụ khí mỏ, nước ngầm ngày tăng Các vỉa than sâu điều kiện địa chất phức tạp, nhiều uốn nếp nhỏ, đứt gãy, độ dốc cao nên khó áp dụng công nghệ khai thác tiên tiến Việc khai thác than có chọn lọc từ phẩm chất than, bố trí diện khai thác dẫn đến đường lò chuẩn bị cho sản xuất mỏ không chịu tác động tải trọng khối đá bao quanh mà phải chịu khả dịch chuyển tầng khai thác, vỉa khai thác…Những lý dẫn đến việc gia tăng nguy nổ khí, bục lị, nén ép đường lò chuẩn bị sản xuất, làm giảm tiết diện, ảnh hưởng tiết diện sử dụng đường lò sản xuất mỏ nhỏ - Thi cơng xây dựng cơng trình ngầm, khai thác mỏ thường gặp thay đổi địa chất (cũng hiểu cố có nguyên nhân điều kiện địa chất tiềm ẩn khối đá) phức tạp, gây tổn thất kinh tế, tính mạng người Nhằm loại trừ hạn chế thay đổi địa chất mặt cần thiết phải có cơng cụ đắc lực cho phép dự báo, phân tích thay đổi địa chất xảy ra, mặt khác cần đánh giá, phân tích chế thay đổi địa chất (dạng quy mô phá hủy, tác động nén ép ) đưa giải pháp lựa chọn kết cấu chống giữ đường lò, đường hầm với chế thích hợp - Đối với đường lị dọc vỉa đá vỉa 10 Cánh Bắc mức -80 công ty than Mạo Khê tác giả có lựa chọn kết chống thép CBII - 22 loại 04 không 88 cân đối (hình 3.17) áp dụng điều kiện đá trụ trương nở, áp lực vách lớn, tiến độ chống 0,8m/vì chèn bê tơng cốt thép có om le, chèn kích đất đá sát biên lò Kết cấu áp dụng tiết kiệm chi phí vật liệu thép chống lị lên tới 10,5% (đơn vị tính chống/mét lò)[10] so với kết cấu chống áp dụng công ty than mạo khê - Khả thi công dựng chống đơn giản nhanh gọn 04 thép CBII tải trọng vừa với sức người công nhân Khả chịu tải trọng lệch hướng tăng tải bên vách làm tăng tuổi thọ đường lò giảm khả xén chống tu sửa chữa đường lò - Loại kết cấu thứ mà tác giả lựa chọn kết cấu chống tổ hợp loại thép CBII - 27 (hoặc CBII -22) 03 cân đối 01 dầm có bố trí 05 ray gia cường, chống đỡ thêm khn tăng cường (hình 3.18) áp dụng điều kiện địa chất thay đổi nhanh, vùng đào lò qua phay (phay FCB, F 340 ) tiến độ chống 0,8m/ chèn lị bê tơng cốt thép có om le, chèn kích đất đá sát biên lị - Kết cấu áp dụng tiết kiệm chi phí vật liệu thép chống lị lên tới 5,5% (đơn vị tính chống/mét lị) )[10] so với kết cấu chống áp dụng công ty than mạo khê - Khi sử dụng kết cấu chống khả thi công không ảnh hưởng tới tốc độ đào lị thực cơng ty song nhân lực cần bố trí tăng 115% chu kỳ sản xuất Khả chịu áp lực hơng lị tốt, chống bùng tăng tuổi thọ đường lị khơng phải xén lại đường lị trung bình 02 năm bố trí thay khn gỗ tăng cường cho đường lị Kết cấu bố trí thêm 05 ray gia cường linh động chống đỡ tốt tải trọng áp lực lệch có hướng tăng tải bên hơng, dùng thay cho loại hình kết cấu 04 khơng cân đối song chi phí kết cấu cao nhiều 89 Kiến nghị Để tăng tuổi thọ kết cấu chống, giảm chi phí thời gian chống xén lại đường lò dọc vỉa đá chuẩn bị cho sản xuất công ty than mạo khê TKV, tập đoàn TKV cách thực tốn hiệu nên sử dụng là: - Sử dụng thép hình I “lùn” thép hình chữ V để gia cơng kết cấu chống - Tính tốn, thiết kế, gia công kết cấu chống theo thực tế hướng tăng tải tác động lên kết cấu chống, từ bố trí vị trí khớp liên kết, gơng liên kết xà cột phù hợp - Sử dụng kết cấu chống thép CBII - 22 (hoặc CBII -27) loại 04 khơng cân đối (hình 3.17) áp dụng điều kiện đá trụ trương nở, áp lực vách lớn - Sử dụng kết cấu chống tổ hợp loại thép CBII - 27 (hoặc CBII -22) 03 cân đối 01 dầm có bố trí 05 ray gia cường, chống đỡ thêm khuôn tăng cường (hình 3.18) đường lị dọc vỉa, vị trí đánh giá có thay đổi địa chất, áp lực mỏ áp lực trương nở cao - Khi chống xén sử dụng liên kết linh hoạt kết hợp gông dẹt dạng vai bò để tăng khả chống trượt xà cột, treo thêm ray gia cường vị trí áp lực gia tăng - Để tăng khả mang tải kết cấu chống cần thực nghiêm qui trình chống, chèn lị, chèn kích hơng, chặt, khơng để lại lỗ rỗng nơi tập trung ứng suất phá huỷ kết cấu chống Cho đến cơng trình hầm lị nước ta gặp khơng thay đổi địa chất xảy mức độ khác Trong tương lai, theo kế hoạch nay, công tác khai thác khoảng sản xây dựng cơng trình ngầm phát triển quy mô nhiều rộng Cần kể đến dự án khai thác than vùng đồng Bắc Bộ, cơng trình ngầm giao thơng dân 90 dụng thành phố lớn Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Để góp phần đưa mơ hình dự báo thay đổi địa chất, lựa chọn giải pháp, chế phòng chống thay đổi địa chất, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu, phân tích, đánh giá trạng để rút học kinh nghiệm bổ ích cho cơng trình tương lai 91 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Đà CƠNG BỐ Nguyễn Quang Phích, Bùi Văn Bộ, Ngơ Văn Giáp,Lê Chí Kiên(2012) “Nghiên cứu biện pháp chống giữ đường lò, xây dựng khối đá mềm yếu khối đá bị nén ép mạnh” Tạp chí Thơng tin KHCN Mỏ Số 7/2012 ISN 1859-0063 Tr 9-12 Nguyễn Quang Phích, Nguyễn Văn Mạnh, Ngô Văn Giáp người khác “Mô biến đổi học khai thác vỉa dầy dốc hệ thống khai thác chia lớp ngang nghiêng sử dụng chương trình UDEC”, Thơng tin khoa học cơng nghệ mỏ số 8/2014, tr14- 18 hội nghị khoa học kỹ thuật mỏ tồn quốc 8/8/2014 Trần Tuấn Minh, Ngơ Văn Giáp, Nguyễn Viết Định Nghiên cứu xác định kết cấu chống giữ xung quanh cơng trình ngầm có xem xét đến yếu tố trạng thái ứng suất nguyên sinh, Tuyển tập báo cáo hội nghị koa học lần thứ 21, trường đại học Mỏ - Địa chất, tr136 - 143 Hà Nội 14/11/2014 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đào Như Chức n.n.k (2004), “Bản đồ địa chất công nghiệp bể than Quảng Ninh”, Công ty Địa chất Mỏ Nguyễn Quang Phích (2013), Cơ học cơng trình ngầm tính tốn thiết kế kết cấu chống (bài giảng cao học ngành xây dựng cơng trình mỏ) Nguyễn Quang Phích n.n.k (2014), “Mơ biến đổi học khai thác vỉa dầy dốc hệ thống chia lớp ngang nghiêng sử dụng chương trình UDEC” (hội nghị khoa học tháng năm 2014) Nguyễn Văn Đước, Võ Trọng Hùng (1997), Công nghệ xây dựng cơng trình ngầm, NXB Giao thơng vận tải, Hà Nội Trần Tuấn Minh (2014), Bài giảng học tính tốn kết cấu chống giữ cơng trình ngầm (tập tập 2) Nhà xuất xây dựng Trần Tuấn Minh (2014), Bài giảng học tính tốn kết cấu chống giữ cơng trình ngầm (dùng cho học viên cao học chuyên ngành xây dựng công trình ngầm mỏ), trường đại học Mỏ-Địa chất Võ Trọng Hùng (2014), Cơng nghệ đào chống lị tiên tiến, Bài giảng cao học ngành Xây dựng công trình ngầm & Mỏ, Hà Nội Nguyễn Quang Phích n.n.k (2005), Nghiên cứu giải pháp quản lý nâng cao chất lượng Xây dựng cơng trình ngầm, Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ, Hà Nội Tập đồn cơng nghiệp than - Khống sản Việt Nam - hướng dẫn đào chống lò đá neo kết hợp bê tơng phun lưới thép mỏ than hầm lò Hà Nội, 2013 10 Tập đồn cơng nghiệp than - Khống sản Việt Nam - Đơn giá tổng hợp công đoạn sản xuất than tháng 12 năm 2012 93 11 Võ Trọng Hùng (2014), Bệnh học cơng trình vấn đề sửa chữa, khơi phục cơng trình ngầm, Bài giảng cao học ngành Xây dựng cơng trình ngầm & Mỏ, Hà Nội 12 Báo cáo kết thăm dò than khu mỏ Mạo Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, Tháng năm 2014 13 Nguyễn Duy Hiệp; Nghiên cứu, phân tích chế chống giữ đường lị däc vØa ®¸ Luận văn thạc sỹ Kỹ thuật Hà nội 2013 14 Nguyễn Quang Phích, Cơ học đá Nhà xuất Xây dựng Hà nội 2007 ... dọc vỉa đá vỉa 10 mức - 80 mỏ than Mạo Khê - Lựa chọn kết cấu chống giữ hợp lý lò dọc vỉa đá vỉa 10 CB mức -80 mỏ than Mạo Khê - TKV - Kiến nghị biện pháp đào kết cấu chống đỡ thi cơng đường lị... nghiên cứu thay đổi địa chất lò dọc vỉa đá vỉa 10 cánh Bắc mức -80 công ty than Mạo Khê, từ đề xuất, lựa chọn kết cấu chống giữ cho đường lò dọc vỉa đá Mỏ than Mạo Khê có ý đến thay đổi địa chất,... chất tiềm ẩn khối đá như: tượng tróc vỡ, sập lở, biến dạng mạnh… Vì đề tài ? ?Nghiên cứu lựa chọn kết cấu chống giữ hợp lý lò dọc vỉa đá vỉa 10 cánh Bắc mức -80 Công Ty than Mạo Khê -TKV? ?? cần thiết